基于双色彩空间的嘴唇检测方法技术

本发明专利技术的基于双色彩空间的嘴唇检测方法，包括：提取嘴唇像素：采用级联式唇色滤波器进行唇色级联滤波：；；；，其中、、、、、分别为RGB、YCbCr色彩空间的分量；为常量；上述的嘴唇检测方法，利用RGB和YCbCr空间中8个色彩分量之间的逻辑运算构建嘴唇像素判定条件；级联式唇色滤波器的判定式是在大量实验基础上确定的，功能互补，处理速度快，资源占用少，在不同光照情况下对非嘴唇像素有更好的滤除效果，提取出可靠的嘴唇像素。?

【技术实现步骤摘要】
基于双色彩空间的嘴唇检测方法
本专利技术涉及一种数字图像处理和模式识别
的方法，具体地说，是一种基于双色彩空间的嘴唇检测方法。
技术介绍
嘴唇检测在生物识别领域（如人脸识别、唇读）有着广泛的应用,它是系统功能实现的第一步，也是重要的一步。一般要求嘴唇检测算法不仅要保证不同环境下的分割有效性，还要兼顾计算高效性。目前，嘴唇检测主要有基于颜色空间的方法和基于嘴唇纹理模型的方法，利用像素R、G、B分量的关系进行肤色与唇色分割的方法计算速度快，但是对于光源不稳定的情况分割效果差，无法适应光线不稳定的情况；依据唇部纹理特征进行唇部分割的方法存在适用环境单一的缺点；用AdaBoost算法进行嘴唇区域的框定的方法得到的矩形区域粗略，不能体现唇部的细节信息；还有一种基于模型特征的主动变形模板方法，它基于灰度图像对嘴唇进行分割，这种方法虽然鲁棒性好，但是应用的初始条件以及能量函数的选取严格，速度慢。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种不受环境光照影响的基于双色彩空间的嘴唇检测方法。一种基于双色彩空间的嘴唇检测方法，包括：提取嘴唇像素：采用下述级联式唇色滤波器进行唇色级联滤波：cb*(cb&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双色彩空间的嘴唇检测方法，其特征在于，包括：提取嘴唇像素：采用下述级联式唇色滤波器进行唇色级联滤波：cb*(cb&y)>cr*(g&cr)(r*b?y)(r*g+y?255)>r*b*g*y(r2+b*y)*y>(y2+r*g)*gr*cb*cr*(cb&cr)>C*b*y*(b⊕g)其中，r、g、b、y、cb、cr分别为RGB、YCbCr色彩空间的六个分量；C为常量；*为数值运算符，表示前后两元素相乘；&为逻辑运算符，表示前后两元素按位相与；⊕为逻辑运算符，表示前后两元素按位异或；过滤不满足上述判定式的非嘴唇像素，提取嘴唇像素以进行下一步处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于双色彩空间的嘴唇检测方法，其特征在于，包括：提取嘴唇像素：采用下述级联式唇色滤波器进行唇色级联滤波：cb*(cb&y)＞cr*(g&cr)(r*b-y)(r*g+y-255)＞r*b*g*y(r2+b*y)*y＞(y2+r*g)*g其中，r、g、b、y、cb、cr分别为RGB、YCbCr色彩空间的六个分量；C为常量；*为数值运算符，表示前后两元素相乘；&为逻辑运算符，表示前后两元素按位相与；为逻辑运算符，表示前后两元素按位异或；过滤不满足上述判定式的非嘴唇像素，提取嘴唇像素以进行下一步处理；还包括：计算嘴唇中心位置：根据提取出的嘴唇像素点计算嘴唇的中心位置a的坐标(xa,ya)：其中，xi、yi为嘴唇像素点的横、纵坐标，N为嘴唇像素个数；计算嘴唇特征点的位置：如说明书附图4所示，以嘴唇中心位置为基准将唇部区域旋转划分子区域，并将旋转划分的子区域内嘴唇像素的平均位置点bm，m∈0～7,作为嘴唇特征点,其中，为bm的横、纵坐标；为子区域m内嘴唇像素的横、纵坐标；Nm为子区域m内嘴唇像素的个数；局部二值化：根据嘴唇特征点将唇部区域横向划分子区域，依据上述8点中的b0、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7划分为6个新的矩形子区域，区域1由b7、b0、b1，区域2由b1、b2，区域3由b2、b3，区域4由b3、b4、b5，区域5由b5、b6，区域6由b6、b7决定，并依据亮度对该横向划分所得子区域做二值化处理，横向划分的子区域中亮度小于子横向划分的区域二值化阈值的像素标记为嘴唇像素，横向划分的子区域二值化阈值：其中yi为子区域像素i的亮度,by为6个子区域特征点的亮度，N为每个新的矩形子区域像素个数。2.根据权利要求1所述的基于双色彩空间的嘴唇检测方法，其特征在于，还包括：嘴唇区域定限分离:在局部二值化处理后的唇部二值图像基础上对嘴唇像素做横向投影统计，利用统计结果计算嘴唇区域的纵向限度，并将纵向限度范围外的像素判定为非嘴唇像素去除，嘴唇区域纵向限度其中LH为划分后的上嘴唇区域L1高度和下嘴唇区域L2高度，对于上嘴唇k为8点特征中的b0到a的纵向距离，对于下嘴唇区域k为8点特征中的b4到a的纵向距离，H为矩形子区域1、区域4的高度，ci为上嘴唇或者下嘴唇像素数目。3.根据权利要求2所述的基于双色彩空间的嘴唇检测方法，其特征在于，还包括：局部亮度一致性滤波：对横向划分的子区域中的嘴唇像素进行亮度检测，去除其中与该横向划分的子区域特征点的亮度差异大于一致性阈值的像素。4.根据权利要求2所述的基于双色彩空间的嘴唇检测方法，其特征在于，还包括：调整嘴唇特征点的位置：基于嘴唇形态的对称性，对嘴唇特征点进行调整，对于处于在一条横线上的嘴唇特征点，将两者的纵坐标取平均值调整；对于唇尖的嘴唇特征点，将两者的横坐标取平均值调整：对于嘴角的嘴唇特征点的横坐标进行调整：在该嘴唇特征点的原横坐标基础上增加该嘴唇特征点横坐标与相邻点横坐标的差值的平均值进行调整。5.根据权利要求1至4任意一项所述的基于双色彩空间的嘴唇检测方法，其特征在于，所述提取嘴唇像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：马新军，张宏桥，闫龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：